水平钢筋窄间隙焊施工工法.doc

水平钢筋窄间隙焊施工工法 １ 特点2 ２ 适用范围2 ３ 连接原理2 ４ 工艺流程及操作要点2 ５ 材料设备5 ６ 质量检验6 ７ 劳动组织6 ８ 效益分析6 ９ 工程实例6 目前,结构钢筋连接的方法大致可分为三类一是传统的绑扎方法;二是各种焊接,如闪光对焊、电阻点焊、电弧焊、电渣压力焊、水平钢筋窄间隙焊等方法;三是机械连接方法,如套筒挤压、钢筋锥螺纹连接等方法。随着建筑业的发展,对施工进度的要求越来越高,而水平钢筋窄间隙焊具有操作容易掌握、不受场地和长度的限制、质量可靠、工效高、成本低的诸多优点,不失为钢筋连接的一个发展方向。 １ 特点 ⒈１ 水平钢筋窄间隙焊接头能承受拉、压、弯等作用力,主要用于现浇混凝土结构中直径16～40mm的Ⅰ～Ⅲ级水平钢筋的接长。 ⒈２ 水平钢筋窄间隙焊焊接方法操作容易掌握、 不受场地和长度的限制、质量可靠、工效高、成本低。 ⒈３ 水平钢筋窄间隙焊连接是通过电弧连续焊接,填满空隙而形成接头的一种熔化焊接方法。 ２ 适用范围 本方法适用于工业与民用建筑中现浇钢筋砼结构的梁及基础底板部分直径为16～40mm的Ⅰ～Ⅲ级水平钢筋的连接接长。 ３ 连接原理 水平钢筋窄间隙焊连接的原理是利用水平钢筋窄间隙焊能同时 承受轴向力和水平力及其密封性、自锁性好的特点, 将被连接的两根 钢筋的端部放在U形铜模中, 留出一定的间隙予以固定,随后采取电弧焊连续焊接,填满空隙而形成接头的一种熔化焊接法。见图1 ４ 工艺流程及操作要点 ⒋１ 工艺流程 钢筋下料 清除钢筋锈斑、油污 班前焊 检查钢筋在构杆件的设置位置 现场安装卡具 调整电流 焊接 拆卸卡具 焊接后保温 外观检查 机械性能检查 ⒋２ 操作要点 ⒋⒉１ 钢筋下料采用无齿锯切割, 也可采用氧乙炔切割,钢筋端面要切平,被焊接部300mm内应该挺直,如有弯曲,要矫直或切除。 ⒋⒉２ 每个工作班开始前,需提前2小时烘焊条,认真做好焊条烘焙记录,必须严格按技术要求正确烘干才可使用。 ⒋⒉３ 认真做好班前检查, 钢筋焊接部位和锈斑、油污杂物等,应在焊前清除干净,防止焊接时产生气孔和夹渣。 ⒋⒉４ 安装卡具,将两根钢筋分别放入模具中,端面对正,留出一定的间隙, 间隙大小根据钢筋直径选出见表1,然后略用力将螺栓固定住钢筋, 使焊接时端面钢筋不转动,加紧后的钢筋严防晃动,以免钢筋错位和模具变形。 水平钢筋窄间隙焊参数 表1 钢筋直径mm 间隙尺寸mm 焊条直径mm 焊接电流mm 20、22 25、28 32 36、40 12 13 14 15 3.2 4.0 4.0 5.0 100～110 150～160 150～160 210～220 ⒋⒉５ 根据施焊的钢筋直径、级别选用焊条的牌号和直径见表 1、表2,且钳型表调整焊接电流电流的选择根据钢筋直径选用,范围 在100～220A内。 水平钢筋窄间隙焊的焊条型号 表2 序号 钢筋级别 焊条型号 1 Ⅰ E4303 2 Ⅱ E5016 3 Ⅲ E6016 ⒋⒉６ 水平钢筋窄间隙焊接头焊毕,应适当延长焊接后保温时间,一般3-5min,冬季施焊时要等接头冷却后再卸焊接模具。 ⒋⒉７ 水平钢筋窄间隙焊接接头拆卸卡具之后,应逐个接头进行外观检查,合格之后应按照规定的批量抽取试件进行机械性能检验。 ⒋⒉８ 钢筋焊接见图2 ⒋⒉⒏１ 焊条插入间隙底部一侧的钢筋端面引燃电弧,并充分熔透钢筋下口和使熔池金属超过1/2的间隙; 接着,电弧移至另一侧钢筋端面下部,重复上述动作,使溶池金属连成一体;然后,交替运弧完成打底焊缝。见图2a ⒋⒉⒏２ 焊条前后左右运弧.使熔池金属充填至4/5的间隙高。 见图2b ⒋⒉⒏３ 逐渐扩宽焊缝, 可改连续焊为断续焊,直至完成盖面焊缝。见图2c ⒋⒉９ 注意事项 ⒋⒉⒐１ 焊条需在烘干炉中经250℃烘2小时后,放保温箱内备用。 ⒋⒉⒐２ 钢筋待焊部位的铁锈、油污及泥浆等需清除干净后,方可焊接。 ⒋⒉⒐３ 选择适当的焊接参数, 采用短弧施焊,以避免产生气孔缺陷。 ⒋⒉⒐４ 电弧移至钢筋边缘时, 应减慢运弧速度,以利于熔渣顺利排至钢筋与铜模之间的空穴中,避免产生夹渣缺陷。 ⒋⒉⒐５ 电弧移至钢筋表面时, 宜稍停片刻,可改连续焊为断续焊,避免产生过热缺陷。 ⒋⒉⒐６ 接头焊缝力求饱满、匀称外形呈鼓状,纵剖面呈倒钢轨形,焊缝宜高出钢筋表面2-3mm,但不大于3mm,并平缓过渡至钢筋表。 ⒋⒉⒐７ 冬季施焊时, 应在钢筋规定的焊接电流加大一档,并将接头冷却后再卸焊接模具。 ５ 材料设备 ⒌１ 钢筋连接的钢筋必须有材质证明书,并经施工现场复验合格,各项性能指标应符合钢筋砼用钢筋GB50204-92标准。 ⒌２ 焊条应与所焊钢筋等强,并有利于改善钢筋接头的综合性能。其性能、牌号应符合钢筋级别使用的要求。见表2 ⒌⒉１ 使用前必须按照使用说明书和要求进行烘焙,烘焙后又吸潮的焊条可以再次烘焙,但不得多于前两次。 ⒌⒉２ 要有产品出厂合格证并附有使用说明书及性能指标。 ⒌⒉３ 焊工必须经过专门训练,并应持有焊工合格证。 ⒌３ 模具包括U型铜模和夹紧装置, 选用模具大小应与钢筋直径相适应,一般一种模具只用于两种直径的钢筋焊接。见图3 ⒌４ 电焊机可采用空栽电压大于75V的交流或直流电焊机, 所用电源应能根据需要调整焊接电流,其二次电流的容量应不小于00A, 且应具有良好的稳定性。 ⒌５ 烘箱选用的烘箱焊条应具有自动控温恒温装置,温度应达到35℃以上。 ⒌６ 保温桶容量3-5Kg,通电恒温,温度保持在150℃。 ⒌７ 钳型表袖珍式钳型表用于测量电流,保持焊接参数的准。 ６ 质量检验 ⒍１ 外观检查水平钢筋窄间隙焊接头外观检查应逐个进行,检查结果应符合下列要求 ⒍⒈１ 接头处焊缝应饱满,不得有裂纹,不得有深度大于0.5的咬边; ⒍⒈２ 接头处的轴线偏移不得超过钢筋直径的0.1倍, 同时不得大于2mm; ⒍⒈３ 接头处的弯折不大于4℃。 ⒍２ 力学性能试验水平钢筋窄间隙焊接头的力学性能拉伸、冷弯试验,比照钢筋闪光对焊接头办理,但每批接头以300个计。 ⒍３ 不合格接头的现场处理 对外观检查和力学性能不合格的接头要切除重焊。如不能切除重焊, 则需补强。补强办法是在接头处外焊一段80～100mm长的角钢∠40～∠60。然后, 随机切除3个试样作力学性能试验,合格后方可应用。 ７ 劳动组织 ⒎１ 钢筋焊接每个焊接小组由一名技工 经过此种技术培训,持有合格证,2名辅助工应熟悉模具和钢筋的安装要求组成,且成员相对稳定。 ⒎２ 一个工作组可配备卡具10～15个, 保温桶一个,每个台班可完成焊接接头40～60个。 ８ 效益分析 ⒏１ 节约能源与搭接焊比较,缩小了焊接范围,节约用电。 ⒏２ 可节约钢材此种连接方法与传统的连接方法,如搭接焊、锥螺纹连接、绑扎连接等方法相比较,节约钢材用量。 ⒏３ 便于运输焊接不受场地和长度的限制,其设备体积小,重量轻,搬运方便,方便了施工。 ⒏４ 与附合式锥螺纹水平钢筋连接相比较,可节约工程造价0。 ９ 工程实例 八局一公司山东省图书馆工程自一九九六年七月至一九九六年十二月应用水平钢筋窄间隙焊技术进行主体结构水平钢筋连接, 钢筋接头数量见表3示。 表3 钢筋规格mm 工程项目 18 20 20 22 山东省图书馆新馆 2468 3390 5120 13630